Gestione dell energia negli impianti di climatizzazione e di processo Fatturazione dei costi di ventilazione basata sui consumi effettivi

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1 Gestone dell energa negl mpant d clmatzzazone e d processo Fatturazone de cost d ventlazone basata su consum effettv

2 GESTIONE DELL ENERGIA E RILEVAMENTO DEI CONSUMI ANCHE NEGLI IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE E DI PROCESSO? Il rlevamento de consum de mezz d eserczo non è nulla d nuovo. Da decenn, nfatt, è un requsto fondamentale per determnare correttamente le spese d eserczo e contrbure ad adottare un sstema d gestone energetca volto a rdurre consum. Tuttava, per molt ann c s è concentrat sul rlevamento de consum d corrente elettrca, rscaldamento, raffreddamento e, n alcun cas, ara compressa. Un rlevamento precso de consum ne condott d ara, nvece, non è stato fnora possble se non a cost eccessv. Il Luftmester d halstrup-walcher offre ora la soluzone adatta. INDUSTRIA Le azende ndustral d mede e grand dmenson hanno nvestto n msura sempre maggore ne sstem d gestone dell energa. Che s basno sulla prncpale norma d rfermento per la gestone dell energa EN (obblgatora dal 2016 per le grand azende) o sulla necesstà d una certfcazone ambentale (EN / EMAS, ecc.), l obettvo prmaro è sempre lo stesso: rdurre consum d energa e de mezz d eserczo. Questo obettvo è dettato da tre motv che s complmentano a vcenda: x le azende voglono rdurre le spese d eserczo x le azende voglono fornre un contrbuto postvo e sostenble per l ambente x le azende desderano contnuare a benefcare d sovvenzon ed esoner fscal prevst dalle legg n matera Da ann responsabl della gestone dell energa raccolgono frutt pù faclmente ottenbl conseguendo success nel rsparmo de consum con la gestone delle punte d carco, con sstem d cogenerazone e una rduzone delle perdte da crcut d dstrbuzone dell ara. Ma anche ne prossm ann dovranno dmostrare d realzzare rsparm sostanzal! Ed è per questo motvo che anche nell ndustra l consumo d ara costosa negl mpant d clmatzzazone e d processo nza a rvestre un ruolo sempre pù mportante. EDIFICI COMMERCIALI Nel caso d edfc commercal utlzzat da dvers locatar (ad esempo uffc, centr commercal, ecc.), s solleva una questone che è spesso causa d controverse legal: la rpartzone delle spese d consumo dell edfco. Mentre per cost d rscaldamento, raffreddamento ed energa elettrca s dspone d contator che consentono d effettuare un calcolo generalmente accettato, mancano fnora contator per l consumo dell ara negl mpant d clmatzzazone. Per ann queste spese sono state rpartte sulla base della superfce affttata. Ad esempo, una lbrera che occupa l 7 % della superfce d un centro commercale dovrà pagare ogn anno l 7 % de cost d ventlazone. Tuttava, questo metodo non comporta alcun ncentvo d rsparmo per l sngolo poché cost non sono legat al consumo effettvo. Inoltre, una smle chave d rpartzone basata sulla superfce presuppone ngustamente che tutt locatar debbano soddsfare gl stess requst tecnc, mentre determnate norme tecnche (s pens al rcambo d ara mnmo prevsto dalla legge) prevedono che un rstorante o un bar necesst d una portata volumetrca d ara al metro quadro nettamente superore a quella della lbrera. Con l Luftmester d halstrup-walcher arrva sul mercato l prmo contatore tarable per l consumo d ara (dsponbltà prevsta a partre dal 2016). Oltre a consentre una fatturazone equa basata su consum effettv che ncrementa anche la sostenbltà e l attrattvtà dell'mmoble, l contatore d ara può nvertre la tendenza dffusa tra locatar che pretendono un mpanto d clmatzzazone separato. Condvdendo una centrale d clmatzzazone d grand dmenson (anzché molt mpant pccol) è possble consegure un notevole rsparmo de cost, sa d nstallazone che d eserczo. 2

3 LE BASI TECNICHE: MISURA PRECISA DELLA PORTATA Nella prass sono ancora rar sstem che consentono d esegure msure precse e contnue della portata all nterno de condott d ara. Negl mpant gà esstent mancano soltamente del tutto. I regolator d portata volumetrca spesso nstallat negl mpant d nuova costruzone vengono montat soltamente con tratt d entrata molto cort che sono soggett a grand mprecson. halstrup-walcher ha svluppato l contatore Luftmester orentandos alle condzon ed esgenze della prass: x I tratt rettlne lungh n entrata e n uscta sono puttosto rar. È nvece pù tpco che dopo ostacol come dopp gomt s abba a dsposzone un tratto n entrata lungo solo quattro volte l dametro del condotto. Anche tratt n uscta sono quas sempre troppo cort. x Per tener conto de profl d portata asmmetrc che ne rsultano e contemporaneamente rlevare con precsone anche stuazon d carco parzale, l Luftmester rcorre ad una combnazone ottmale d sensor e calbrazone. x Soluzone compatta: n caso d condott con un dametro pccolo o medo (fno a 5000 m 3 / h) le msurazon vengono effettuate n un tratto d msura lungo 1 metro (ved Fg. 1) calbrato n fabbrca (banco d calbrazone della portata massca ad alta precsone, ved Fg. 2 e 4) e po nstallato n loco nel condotto dell'mpanto d clmatzzazone. Qu trovano applcazone msurator d portata con sensor collegat n cascata appostamente calbrat. x Soluzone separata: n caso d condott con grand sezon s rcorre a termoanemometr che vengono nstallat n loco tramte sonde prolunga e po calbrat e regolat nel luogo d montaggo con una msura n rete (EN 12599). L alloggamento separato è raffgurato nella Fg. 3. Fg. 1: MS 55 / LZ 55 / 55 sono tratt d msura compatt, calbrat n fabbrca (tarabl n opzone) Fg. 2: Banco d calbrazone della portata massca da halstrup-walcher (nell mmagne: ugell d mmssone) Fg. 3: MS 56 / LZ 56 / 56 sono untà separate dotate d sensor calbrat n loco Fg. 4: Ogn Luftmester MS 55 / LZ 55 / 55 vene calbrato sul banco d calbrazone della portata massca 3

4 Dsplay d nformazone e d stato (opzone) MS Luftmester LZ Sensor d precsone calbrat n fabbrca x portata massca pressone x statca assoluta x umdtà rel. x temperatura Sensor d entalpa EN 55 cfr. Opzon a pag. 8 per msurare entalpa e denstà Contatore tarable n fabbrca n opzone (n preparazone) Tutte le uscte d segnale necessare x BACnet / IP x MODBUS TCP / IP bus AE x M-Bus (bus contatore) x uscta ad mpuls x uscta analogca (p. es. portata) x uscte d allarme Con solamento termco Arma-Chek-Slver (opzone) Tratto d msura (lunghezza 1 m) con flange ed elevata classe d tenuta (per MS 55 / LZ 55 / 55) SEI UTILIZZI I VANTAGGI DEL LUFTMEISTER CONTROLLO CONTINUO DELLA PORTATA 1 2 (Opzone) MS LZ cfr. Opzon a pag. 8 Che sa nstallato n poszone centralzzata nel sstema d clmatzzazone o n poszone decentrata ne condott d ara d mmssone e d scarco, l Luftmester msura contnuamente le portate (portata massca / portata volumetrca) garantendo una precsone elevata. In tal modo l operatore può controllare valor della portata necessar e l rcambo dell ara. Al contempo s possono dentfcare potenzal d rsparmo, come la dsattvazone d notte o la modaltà d carco parzale. Cò consente d evtare a lungo termne eventual sprech e nsuffcenze. CONTROLLO DEI FILTRI MS LZ Ne sstem d controllo de fltr d ara basat sulla pressone dfferenzale, l montoraggo d un valore lmte fsso (p. es. 200 Pa) attualmente n uso rsulta neffcace se la portata volumetrca vene regolata per mezzo d un converttore d frequenza (CF). Perché anche se l fltro è sporco, non è normalmente possble raggungere l valore lmte fsso. Il Luftmester offre una soluzone pratca: sulla base della pressone dfferenzale del fltro collegable e della portata volumetrca l Luftmester crea un dagramma caratterstco con valore lmte varable. Al raggungmento del valore lmte, l allarme vene attvato tramte l bus del sstema d automazone dell'edfco (AE) o l uscta d allarme. Sstema d clmatzzazone Luftmester prma dopo CF Sstema d clmatzzazone Fltro Allarme tempestvo Intervall d manutenzone né troppo brev né troppo lungh Valore lmte varable del fltro Valore lmte statco del fltro 4 0% 50% 75% Portata vol. nomnale [100 %]

5 3 REGOLAZIONE DELLA PORTATA 4 RILEVAMENTO DEI PARAMETRI A BORDO (Opzone) AMBIENTALI / OTTIMIZZAZIONE DEL SISTEMA AE MS LZ Il sstema d automazone dell'edfco (AE) analzza parametr dell ambente (1) e determna l valore nomnale della portata volumetrca per ogn zona (2). Il sstema AE rchede ora la somma d tutte le portate volumetrche necessare al converttore d frequenza CF (3). Il Luftmester rcera l valore nomnale della portata per la sua zona d utlzzo mpostandolo come valore fsso o attrbuendolo tramte l bus AE (2). Un regolatore PID ntegrato genera un segnale d comando ( V) e attva una valvola esterna fnché l valore reale non corrsponde al valore nomnale (4). Per l controllo della valvola è possble rcevere la segnalazone della poszone n qualsas momento (5). Il valore reale e la poszone della valvola vengono segnalat contnuamente al sstema AE (6). Il sstema del Luftmester è n grado d rlevare numeros parametr d processo. Graze al collegamento n rete de sngol contator Luftmester s dspone d un vasto pool d dat che non vene utlzzato uncamente per l rlevamento de consum e dell energa, bensì può essere messo a dsposzone del sstema d automazone dell'edfco (AE) anche tramte l'apposto collegamento bus. Graze all'nformazone d quest dat è possble adottare stratege d regolazone ottmzzate (regolazone zone d entalpa, estensone del corrdoo target, ecc.). sstema d automazone dell'edfco (AE) h-x 3 AE 1 %UR, C, m 3 / h, / h, Pa tramte BACnet o Modbus CF 5 Sstema d clmatzzazone RIPARTIZIONE DEI COSTI BASATA SUI CONSUMI EFFETTIVI LZ cfr. pag. 7 Il Luftmester consente d fatturare cost d ventlazone n modo equo, sulla base de consum effettv anzché rpartrl ngustamente n base alla superfce. Graze alla possbltà d taratura (prevsta come opzone per LZ 55 / 55) offre un rlevamento gurdcamente scuro n caso d controverse legal. S può rcorrere al contatore della quanttà d ara (m 3 oppure ) oppure, nel caso del contatore d energa, a due contator d energa dell ara che dstnguono tra erogazone d caldo o freddo (caldo n kwh / freddo n kwh). Sstema d clmatzzazone Luftmester C CO 2 VOC Zona clmatzzata 6 Sstema d clmatzzazone cfr. pag. 6 Luftmester Fno a 5 sensor d entalpa EN 55 per ogn contatore I contator Luftmester sono collegat n rete VALUTAZIONE DEI CONTRIBUTI ENERGETICI, RECUPERO DI CALORE INCLUSO Ogggorno è possble msurare le energe n entrata d un sstema d clmatzzazone (corrente elettrca, rscaldamento, raffreddamento, ecc.) medante appost contator. Come s rlevano però fluss d energa utle all nterno d un sstema d dstrbuzone dell ara? Quale zona d utlzzo contrbusce maggormente e quale meno al recupero d calore? E po: come s comporta l untà d recupero d calore n stuazon d carco parzale, durante l eserczo d notte oppure durante le stagon per cu non è stata esplctamente studata? È possble dentfcare potenzal d rsparmo che s possono consegure, ad esempo, adattando le mpostazon o apportando modfche d tpo costruttvo? Tutt contrbut energetc pù mportant, tra cu l spezone energetca contnua (anals del contrbuto energetco d ogn fase d trattamento all nterno dell mpanto d clmatzzazone), vengono res trasparent. Luftmester Energe utl Area 1 Contrbut per recupero d calore Sstema d clmatzzazone con recupero d calore Grado d effcenza delle funzon d trattamento ara Coeffcente del recupero d calore Area 2 5

6 CONTROLLO ENERGETICO SCALABILE RILEVAMENTO CONTINUO DEI CONTRIBUTI ENERGETICI NEL SISTEMA DI DISTRIBUZIONE DELL ARIA Come fa l Luftmester a dstnguere tra erogazone d caldo e freddo? Dopo aver calcolato la potenza termca sulla base della portata massca e della dfferenza d entalpa tra lmt d blanco, s sommano contrbut energetc. Tutte le quanttà d energa (kwh) rconducbl ad una dfferenza d entalpa postva vengono regstrat su un conto rosso d erogazone d caldo Q+. Se nvece la dfferenza d entalpa è negatva, l energa (kwh) vene regstrata su un conto blu d erogazone d freddo Q-. Ara Sensor d entalpa EN 55 kwh Trasmssone tramte bus sensore ncapsulato Potenza = portata massca * dfferenza d entalpa h kwh Energa = potenza sommatas nel tempo Sensor d entalpa EN 55 h kwh meno kwh a h > 0: kwh (Q+) a h < 0: kwh (Q-) L entalpa (specfca) descrve la quanttà d energa contenuta n un chlogrammo d ara e vene determnata con l auto d sensor d temperatura, d umdtà e d pressone assoluta. Lmte d blanco Prelevo d energa Immssone d energa Fno a 5 sensor d entalpa EN 55 per ogn contatore Luftmester Lmte d blanco 1 AFFLUSSO (O SCARICO) DI ENERGIA UTILE PER OGNI ZONA Quale energa utle (suddvsa n erogazone d caldo e freddo) afflusce n ogn sngola zona tramte l'ara mmessa? E quanta ne va persa con l ara d scarco? Oltre a servre al calcolo de cost d consumo, questo aspetto è mportante anche a fn della gestone dell energa, per ottmzzare ad esempo la stuazone n termn d perdte d'ara, perdte d calore e stratege d regolazone. Il grafco n basso llustra una possble soluzone d msura con l Luftmester. 3 CONTROLLO DEL RECUPERO DI CALORE 2 CONTROLLO DELLE FUNZIONI DI TRATTAMENTO DI UN IMPIANTO DI VENTILAZIONE E CONDIZIONAMENTO Ad ogn contatore Luftmester s possono attrbure fno a cnque sensor d entalpa. Se l Luftmester è nstallato nell mmssone centrale dell ara ( A nel grafco n basso) e l entalpa vene msurata prma e dopo ogn mportante fase d trattamento, è possble vedere n qualsas momento l contrbuto d energa utle d ogn sngola fase d trattamento (p. es. rscaldamento). Mettendo questa energa utle specfca n rapporto con l energa mmessa s può determnare l grado d effcenza operatvo. Il rsultato è un spezone energetca duratura. L effcenza operatva (output / nput) del recupero d calore può essere msurata n qualsas momento. L energa trasmessa dall untà d recupero d calore vene msurata sul lato dell ara mmessa e messa n rapporto con l energa tratta sul lato dell ara d scarco dell untà d recupero d calore. Centrale d clmatzzazone Ara espulsa Ara esterna A + - Ara mmessa F Ara d scarco Esemp d energa rel. a 1 Energa ara mmessa lvello 3 = C ( 4-1 ) B Lvello 4 9 rel. a 1 Contrbuto recupero lvello 3 rel. a 2 Energa utle rscaldamento / raffreddamento totale = C ( 10-4 ) = A ( 4-3 ) C Lvello 3 10 rel. a 3 Energa ara espulsa [non utlzzata] = F ( 8-1 ) rel. a 3 Contrbuto recupero ara d scarco totale = F ( ( 7-6 )) E D Lvello Contatore d energa Luftmester 55 Contatore d energa Luftmester 56 Sensor d entalpa EN 55 Erogazone energetca recupero ara d scarco post-rscaldamento recupero ara d scarco Lvello 1

7 FATTURAZIONE DEI COSTI DI VENTILAZIONE GIURIDICAMENTE SICURA E ADEGUATA ALLE ESIGENZE Il Luftmester (tarable n opzone) rleva tutt dat relatv a consum n modo affdable e gurdcamente scuro. Oltre ad un uscta ad mpuls e un uscta M-Bus, l Luftmester dspone n opzone d un pratco dsplay che consente d mpostare un gorno d rfermento a pacere. L utlzzatore può vsualzzare sa valor de consum regstrat da quel gorno, sa valor mnm e massm corredat d data. In generale, la lettura d tutt contator può essere effettuata sa ad ntervall lungh (menslmente/annualmente) sa ad ntervall pù brev. ATTRIBUZIONE DEI COSTI SECONDO IL CONSUMO D ARIA LZ cfr. Opzon a pag. 8 Cost n entrata ( ) Corrente Caldo Freddo Acqua Ogn zona d utlzzo rceve la sua percentuale d cost (d tutt cost n entrata) n base alla sua percentuale d consumo d'ara (V). V 1 Area d utlzzo 1 [V] = m 3 o (somma consumo d ara) Ara esterna Sstema d clmatzzazone Ara mmessa V 2 Area d utlzzo 2 Cost (area d utlzzo ) = cost n entrata V V CONSUMO D ARIA, EROGAZIONE DI CALDO E FREDDO Luftmester Sensor d entalpa EN 55 Ogn zona d utlzzo rceve la sua percentuale d cost d corrente e acqua n base alla sua percentuale d con-sumo d ara (V), mentre caldo e freddo vengono fatturat secondo la percentuale de contator d ara del caldo (Q+) e de contator d ara del freddo (Q-). In tal modo vene rlevato anche un condzonamento decentrato (rscaldamento e raffreddamento dell ara mmessa). Ara esterna Cost n entrata ( ) Corrente Caldo Freddo Acqua Sstema d clmatzzazone Q+ 1 Q- 1 V 1 Q+ 2 Q- 2 V 2 Ara mmessa Area d utlzzo 1 Area d utlzzo 2 [V] = m 3 o (somma consumo d ara) [Q+] = kwh (erogazone d caldo) [Q-] = kwh (erogazone d freddo) I tre contator del Luftmester, cfr. pag. 6 n alto Cost (area d utlzzo ) = cost n entrata (corrente, acqua) V Q+ Q- + cost n entrata (caldo) + cost n entrata (freddo) V Q+ Q- CONSIDERAZIONE DEI CONTRIBUTI DEL RECUPERO DI CALORE Le utenze la cu ara d scarco presenta un alto contenuto energetco, danno un contrbuto al recupero d calore e al rsparmo energetco generale. In quest cas l seguente modello prevede un abbuono. V ABL : necessaro solo Luftmester con EN 55 Sensor d entalpa EN 55 Ara esterna h AUL Corrente h WRG1 h WRG2 Recupero Cost n entrata ( ) Caldo Freddo Acqua Sstema d clmatzzazone con recupero h ZUL Q+ ZUL1 Area d Q+ ABL1 Q- ZUL1 utlzzo 1 Q- ABL1 V ZUL1 Q+ ZUL2 Q- ZUL2 V ZUL2 Area d utlzzo 2 V ABL1 Q+ ABL2 Q- ABL2 V ABL2 Ara d scarco se V ABL V ZUL Cost (area d utlzzo ) = cost n entrata (corrente, acqua) V V + cost n entrata (freddo) Q- Q- Inserre qu dato fra parentes Q+ ZUL Q+ ABL ( h WRG2 - h WRG1 ) + cost n entrata (caldo) Q+ ZUL Q+ ABL ( h ZUL - h AUL ) 1 (... ) Percentuale d calore rcevuto Contrbuto recupero dell area d utlzzo Contrbuto energetco del recupero 7

8 OPZIONI (DISPONIBILITÀ PREVISTA A PARTIRE DAL 2 TRIMESTRE / 2016) Codce d ornazone A B C D E F G H I J K L Luftmester MS MS LZ LZ Modello A Portata massca compatto 1) MS 55 Portata massca separato 1) MS 56 Contatore d ara compatto 1) LZ 55 Contatore d ara separato 1) LZ 56 Contatore d energa compatto 1) 55 Contatore d energa separato 1) 56 Sensor d entalpa 2) EN 55 1) le tpologe compatto / separato sono descrtte a pag. 3 n alto 2) per EN 55 l codce d ordnazone ha solo le opzon A e B Dsplay Dametro da 100 tondo a x rettangolare, da ndcare nell ordne n mm Tarabltà 3) C D 3) n opzone per LZ 55, 55 B Calbrazone n loco 4) 4) necessara per x 56, n opzone per x 55 Isolamento termco 5) 5) solo per MS 55, LZ 55, 55 Controllo fltr 6) Regolazone della portata 6) E H F G Collegament sensor d entalpa 7) Qtà (0.. 5) 7) ordnare sensor EN 55 separatamente Collegamento bus AE J BACnet IP MODBUS TCP / IP Collegamento M-Bus 8) K 8) solo per LZ / Uscte ad mpuls o d allarme Qtà 0 / 5 / 10 I BN MB L DISEGNO D INGOMBRO 6) è possble selezonare o l controllo fltro o la regolazone della portata Luftmester MS / LZ / 55 (Es.: DN 200) Sensor d entalpa EN Ø 226 Isolamento n opzone DATI TECNICI Precsone d msura portata massca Su rchesta Mezzo Ara non contamnata, m / s Precsone d msura sensore d entalpa EN 55 a % UR Precsone d msura pressone stat. assoluta 1,3.. 1,5 % UR Pt 1000 B Salvataggo dat contatore ± 3 hpa Temperatura luogo d mpego Rlevamento ogn 2 second e salvataggo dat una volta al gorno. Dsponbltà de valor degl ultm 18 mes, de valor dal gorno d rfermento mpostato e d tutt valor massm / mnm con data C (ambente e processo) Lmte d errore tollerable (taratura) n preparazone Sezon condott da 100 a mm, / Durata d taratura n preparazone Certfcat CE, tarabltà n preparazone Almentazone ,5 209, V AC Flanga standard: Metu flanga tubo Metu AF 20, (anello Metu SR 20), su entramb lat Ø 66,67 Ø ± 0,3 Ø >13 Montaggo flanga ~ ,6 M16 x1,5 Brochure dell'luftmester Ultmo aggornamento: 07 / 2015 Con rserva d modfche tecnche halstrup-walcher GmbH Stegener Str Krchzarten Germana Tel (0) Fax + 49 (0) nfo@halstrup-walcher.de